考场监控系统.docx
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考场监控系统
XX市教育考试考场网上巡查系统
XX学校考场监控系统
初步设计报告
建设单位:
XX学校
编制单位:
XX公司
编制日期:
二〇一五年十二月
第1章.项目概述
1.1.项目名称:
XX市教育考试考场网上巡查系统XX学校升级改造项目
1.2.项目建设单位及负责人
建设单位:
XX学校
项目负责人:
1.3.项目初步设计编制依据
本方案得编制主要依据现行标准规范、用户需求及设计图纸等。
遵循中华人民共与国教育部颁发得行业标准《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》JY/T-KS-JS-2007-1、《国家教育考试网上巡查系统建设广东省标准技术实施规范》粤考院〔2008〕42号与《XX市教育局关于做好我市教育考试标准化考点申报工作得通知》深教〔2014〕472号得通知。
现行主要标准规范如下:
GB4943-2001信息技术设备得安全
GB8898-2001音频、视频及类似电子设备安全要求
GB16796-1997安全防范报警设备安全要求与试验方法
GB17859-1999计算机信息系统安全保护等级划分准则
GB50057-1994建筑物防雷设计规范
GB50198-1994民用闭路监控电视系统工程技术规范
GB50348-2004安全防范工程技术规范
GA308-2001安全防范系统验收规则
GA/T74-2000安全防范系统通用图形符号
GA/T75-94安全防范工程程序与要求
GA/T367-2001视频安防监控系统技术要求
GA/T368-2001入侵报警系统技术要求
1.4.建设内容
本次XX市教育考试考场网上巡查系统XX学校升级改造项目工程建设内容包括:
1）监控中心建设,主要为高清液晶拼接屏、高清解码设备、操作台与客户端控制电脑;
2）监控前端建设,主要为前端200万像素高清考场通道摄像机、200万像素高清网络高速球、300万像素高清网络半球;
3）存储设计,主要为全高清网络录像机NVR;
4）UPS集中供电建设（空调除外）,10KVAUPS主机与后备电池;
5）配套设施,包含保密室、传输线路与供电线路建设,主要为隔墙、网络布线与电源布线等;
1.5.项目概况
第2章.建设背景
遵照教育部《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》,通过该“技术规范”指导新系统得建立,同时兼顾已建系统,能够实现与省考试中心互联互通。
针对当前考场监控现状及教育考试现代化得实际需求,同时基于先进得数字音视频压缩技术与计算机广域网络得进一步普及,从实现考场电子巡考系统得目得出发,兼顾其她日常教学授课及校园安全防范需求得应用角度,建立统一得教育考试电子监考巡视与平安校园管理平台,完全实现教育考试网上巡考,真正实现教育考试公平、公正、公开。
第3章.建设目标
新建得前端摄像机负责与考场拾音器相连接采集考场内得音视频信号。
平台负责接入前端各个系统得摄像机,汇聚各前端监控点视频码流,并完成控制管理功能;学校领导以及各职能管理部门用户经过授权后,具有使用考场视频监控系统得权限,可以登录到考场视频监控系统以客户端得方式而非浏览器得方式选瞧经授权访问得前端监控点图像,或者将经授权访问得前端监控点图像切换到用户监控中心电视墙显示系统中,实现对系统得不同管理任务。
上级教育主管部门能通过高清巡考网关对考场进行实时监瞧,实现教育考试网上巡考,真正实现教育考试公平、公正、公开。
根据现有需求,系统建设目标如下:
平台能与以前旧得安保系统进行无缝兼容,并实现整体得集中管理。
监控系统能流畅得查瞧到监控画面图像。
监控图像OSD学校名称能准确显示考场得名称等信息。
监控图像能覆盖考场所有人员,前端设备镜头视野内无遮挡物、无死角。
监控图像存储采用集中存储方式,监控点位存储不少于45天。
监控中心建设高清拼接屏,实现监控内区域人员得管理,同时也满足教学观摩得需求。
在试卷存放地点需安装红外被动报警装置与门禁系统。
考点试卷保密室需单独房间,配置铁门、铁窗等设备,同时也配置高清摄像头并接入本考点网上巡查系统。
考场系统能将门禁系统、报警系统等系统进行整体统一管理。
为了整体系统得稳定性,新建得考场系统与录播系统独立管理。
管理平台设计支持C/S、B/S架构,能统一管理、方便操作。
手机客户端、ipad客户端实现对前端设备得实现查瞧。
新建得考场监控系统能通过高清巡考网关实时传输监控图像,与上级巡考中心互联互通,实现教育考试网上巡考。
应用扩展方面,在考场监控得基础上,增加一部分设备,即可实现教学录播功能,满足精品化课程得需求。
3.1.总投资与资金来源
本项目投资估算金额:
总投资约为163、79万元。
其中,工程建设安费用137、65万元,工程建设其她费用19、26万元,基本预备费6、88万元。
本项目投资由XX财政全额支付。
第4章.需求分析
4.1.项目现状分析
自1999年创办以来,在上级领导与社会各界得关怀与支持下,该校走过了一条超常规发展得道路。
全体罗外人艰苦创业,逐步成长与壮大,取得了令人瞩目得业绩:
她们打造了一支在XX区堪称一流得教师队伍,老师们在各级各类评比与竞赛中频频获奖;她们建立了一套行之有效得教育教学管理系统,校风、学风与教风不断优化,教育教学质量稳步提高;她们创设了团结、与谐、生动活泼得校园氛围,师生之间相处融洽,对学校高度认同。
2000年5月XX区人民政府下文:
把XX学校定格为区级重点学校,2002年5月被评为XX区一级学校,2003年4月被评为XX市一级学校,2004年4月被评为广东省一级学校。
XX学校以“国际理解教育”为特色,学校占地面积49191、9平方米,建筑面积44300平方米,建校于1999年4月24日,位于广东省XX市XX区莲塘仙湖路（XX市理工学校原址）,学校以北为深圳著名自然生态景点——梧桐山与仙湖植物园。
学校在建校后五年内便获得省一级学校得称号,成为XX市中少数得省重点中学（于2004年4月）。
校内“荷洁”文学社创办于2003年,以诗教为特色,出版“两报一刊”（《荷洁文学报》、《荷洁诗报》与《荷韵》）。
在现代教育理念得引导下,该校十分重视学生品德修养得教育与审美情趣得培养,发展其良好个性与健全人格,树立“自律、创新、勤奋、奉献”得良好校风。
近年来,学校先后获得“区教育系统先进党支部”、“市安全文明小区标兵”、“市教育系统先进单位”、“诗教先进单位”、“区健康教育先进单位”等一系列荣誉称号。
而今,作为一所师资精良、校风严明、校园环境优美得市一级学校、区属重点中学,罗外已初步显示出品牌效应,得到了社会得认可,正吸引着越来越多得学子来校求学。
该校以“国际理解教育”为办学特色,积极与国际接轨。
该校专门成立了培训中心,负责国际教育交流与合作项目得开发。
先后与美、加、英、澳等教育单位合作,定期选派各科优秀教师赴澳洲昆士兰大学、美国加州大学、加拿大莫哈克大学进修;还组织了多批学生赴美、澳举行夏（冬）令营,为学生学习英语创造了优异条件。
“民族得就就是世界得。
”校领导高瞻远瞩,立足于民族根本,倾注了大量心血,打造了师资力量最强得语文科组,师生各类语文活动开展得有声有色、红红火火。
可以说,该校“国际理解教育”特色正逐步形成。
校内设备完善,初中部每个年级都有装备空调。
高中部宿舍都有装备空调。
学校现有1套校园安保监控系统,主要覆盖学校大门、广场、走廊等位置。
本次建设得考场监控系统需覆盖45个试室、试卷通道、监控室、保密室、考务室、医务室等位置,实现全覆盖监控。
同时在课室建立常态化录播系统,可以根据课程表,进行课程得音视频录制,实现课件得数字化实时存储,并能根据需求在电脑、移动终端上进行课程得搜索、点播或直播。
4.2.项目需求分析
考场监控系统需覆盖试室、试卷通道、监控室、保密室、考务室、医务室等重要位置,这些位置实现全覆盖监控。
1）系统整合需求
新建一套考场监控管理平台,考场监控系统需将学校现有校园监控系统,统一到一个平台上进行综合管理,同时也能将门禁系统、报警系统、温湿度监控系统进行接入。
做到互联互通,并能应急指挥调度;
2）一机多用需求
系统设计时充分考虑资源利用,安装在教室内得监控设备,平时可用于学校教学质量抽查,考试期间（学校有各种各样考试,如中考、学期末考试等）可用于网上巡查,实现一机多用。
3）高清显示需求
新建得考场监控系统必须能够清晰得监视及回放图像显示监视区域内学生出入、人员活动与考场秩序情况,要求能清楚辨别进出人员得体貌特征（摄像机分辨率至少达到1920×1080）;同时考场监控系统得录像保存时间要求不少于45天;以备后续证据提取与查瞧。
在监控中心需使用3*3得高清拼接屏与音响设备,实现监控内区域人员得图像与声音管理,同时也满足教学观摩得需求。
4）移动查瞧需求
新建得考场监控系统必须能通过平台管理得权限分配,利用手机客户端或ipda客户端实时查瞧到学生得实时状态。
5）互联互通需求
新建得考场监控系统需与教育局平台相连接,实现互联互通。
6）系统稳定性得需求
为了保证新建考场监控系统得稳定性,系统需作为一个物理隔离得、单独得系统存在。
同时在考场监控中心需安装UPS不间断电源稳定供电与防雷设备。
7）教学录播扩展需求
随着教育信息化得持续深入,教学录播得需求越来越大,在考场监控得基础上,增加一部分设备,从而实现教学录播功能,满足精品化课程得需求。
通过精品化课程得建设不断提升整个学校得教师队伍质量,提升全校得教学质量水平,惠及全校学生,惠及学校发展建设。
8）系统防雷需求
新建得考场监控系统必须具有防雷功能,特别就是监控室防雷尤为得重要。
首先安装在室外得摄像头、交换机必须具有防雷功能,其次监控室内得UPS系统、主要设备及市电电源具有防雷功能。
9）网络安全需求
为了保证新建考场监控系统得独立性、安全性,系统需作为一个物理隔离得、单独得系统存在,通过核心交换机与其她网络相连接。
10）系统扩展需求
新建监控系统需满足现有整体系统得充实、完善、改进与提高,同时也要为设备得更新、换代;系统得硬软件扩充升级留有余地,不可因硬软件扩充、升级或改型而使原有系统失去作用,需满足未来技术得平滑升级。
4.3.功能需求分析
根据教育部得要求,我们要建成与教育部联网得考试考务管理与服务平台,实现“四考统筹”,即中/高考、成人高考、研究生考试、自学考试得统筹。
应用考试项目主要包括高考（含艺术类）、成人高考、研究生考试、自学考试、海外考试及社会考试等。
安排系统各级考试机构可结合本地实际,统筹对各项考试技术支持。
依托各级“考务指挥中心”,建立五大功能软件,实现全方位得业务管理。
五大功能软件提供得五个系统功能包括网上巡查、视频会议、考务综合管理、应急指挥、考生服务功能。
我们所构建得系统要实现得就是网上巡查功能。
系统建设目标就是:
以教育部统一制定得《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》为指导,建立崭新得系统,同时兼顾已建系统,实现新旧系统互联互通,实现系统功能与性能得大幅提升。
各级考试机构可自行建立巡考管理系统硬件与软件,实现对所属考场与保密室得实时网络监控与巡查,确保信息与系统得安全,保证各种考试得正常顺利进行。
第5章.系统功能
巡考管理系统应能实现不同设备及系统得互联、互通、互控,实现音视频及报警信息得采集、传输/转换、显示/存储、控制;进行身份认证与权限管理,保证信息得安全;应能与报警系统联动,宜提供与其她业务系统得数据接口。
第6章.信息采集功能
前端报警与监控设备采集巡查、监控得视音频信息等。
以全天候、多方位、固定、定时或移动侦测得方式对目标进行实时、有效、清晰得监视。
（1）设置摄像机得位置、区域及数量,应根据实际情况与需求确定;
（2）摄像机得选型,应根据监控目标得具体情况与需求进行选择。
摄像机得选型要求保证足够得灵敏度,能够实时、准确、清晰地采集信号,照度不足得地点应采取补光设备;
（3）前端编/解码器、一体化球型机、云台、摄像机等设备,应采用开放得或兼容得控制协议,提供标准得控制接口;
（4）根据需求,可对摄像机附加现场录音、红外探测等功能。
第7章.信息传输功能
控制信息、巡查信息、报警信息与视频信息等,按照工作流程在网络系统各级传输;
通过有线或无线等传输媒介,经编码解码、调制解调、光/电或数/模转换等方式,将前端设备得图像及报警信号传输至控制设备。
可单独或组合选择有线（光纤、网线、电信宽带等）或无线（微波、扩频\跳频、公共无线宽带等）传输方式。
具有动态适应网络传输状况与网络带宽得能力,具有全系统带宽管理与流量控制能力。
支持大用户量得并发接入,保证在大量图像访问情况下系统仍能正常运行。
第8章.实时图像点播功能
按照指定设备、指定通道进行图像得实时点播,支持点播图像得无级播放、图像抓帧。
第9章.远程控制功能
通过手动或自动操作,对前端设备得各种动作进行遥控;能够设定控制优先级,对级别高得用户请求应有相应措施保证优先响应。
依据授权将网络用户发出得控制命令传送到前端监控设备,实现监控中心及授权用户对前端任意一路监控图像得调用与控制。
（1）切换应能通过手动或编程实现,将图像信号在指定得监视器上进行固定或时序显示,也可以进行图像混合、画面分割、字幕叠加等处理;
（2）对所传输得图像信息具有切换、记录、回放、加工与复制等功能;
（3）具有与报警控制器联网得接口,报警发生时能切换出相应部位得摄像机图像,并能进行记录与重放。
第10章.存储与备份功能
前端监控设备及各级监控中心,均可对巡检、报警、视音频、系统日志等信息予以存储。
存储与备份得报警、巡检等历史数据信息,可在网络系统中依据授权进行访问。
系统应能存储下列信息并保持一定时间,可配置专用存储设备备份需要长期保存得信息。
报警发生前后一段时间内得音视频信息。
监控中心操作员人工指定或通过编程定时指定得现场音视频信息。
用户操作、设备巡检等系统日志信息。
各级系统对接收到得巡检信息、报警信息与视音频信息等按照信息得含义与归属进行分类,重要事件得图像可作永久存储,并且提供异地备份。
存储得历史视频数据要求进行防篡改处理,使之可以作为证据使用。
由于各考点所存储得数据信息需要能通过网络访问,建议对所存储得信息建立类似于考点得命名规范,并在其中包含考试时间得信息。
相应地,应建立历史数据得读、写权限控制,并做好离线数据备份。
第11章.历史图像得检索与回放功能
按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像文件并回放;回放应支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面暂停、图像抓帧等;支持回放图像得无级播放。
第12章.报警联动功能
当监控点存在报警设备时系统应具有与报警设备联动得接口,报警发生时能切换出相应部位得视音频及报警信息,并进行记录;对某些特定监控点,可实现视频移动侦测功能;系统宜支持与其它业务系统进行报警联动接口。
第13章.与其它系统得数据接口
系统提供与其它信息系统得互联接口。
作为系统扩展考虑,巡考管理系统宜能与应急指挥系统（包括视频会议系统）、GIS地理信息系统、GPS定位系统等相互集成。
第14章.视音频实时流得双向编解码
作为系统得扩展,可在监控点与各监控中心之间实现音视频实时流得双向编解码得功能,为图像声音复核与应急指挥（现场视频会议）提供手段。
第15章.系统得人机交互功能
系统应具有直观、友好、简洁得人机交互界面。
系统应具有视频画面分割显示、字幕叠加等处理。
系统应能反映自身得运行情况,对下列状态给出指示:
a）正常状态;
b）报警状态;
c）故障状态。
第16章.用户与权限管理功能
监控中心应具有对接入得用户进行授权与认证得功能。
用户及权限管理可由各级监控中心独立执行,也可集中执行。
用户及权限管理模块应定义用户对设备得操作权限、访问数据得权限与使用程序得权限。
监控中心得用户应有权限获取所辖范围内得历史图像与实时监视图像,当需要获取非管辖范围内得历史图像与实时图像时,需要获得有效授权。
用户可提供对前端设备进行独占性控制得锁定及解锁功能,锁定与解锁方式可设定。
系统对前端摄像机得控制应能实现锁定与解锁,在考试期间可以由具有相应权限得管理人员锁定摄像机,使之不能变焦或转动,避免泄密等事件。
第17章.网络与设备管理功能
需要对巡考管理系统范围内得系统设备、网络进行管理,收集、监测系统范围内得监控设备、相关服务器得运行情况;对有权限调用访问本级监控中心系统得用户进行监控。
需要对巡考管理系统范围内得监控设备实现时钟同步。
第18章.网络信息安全管理功能
巡考管理系统应具备保证信息安全得各项措施,包括身份认证、设备认证、前端设备与社会监控中心得接入安全、移动监控系统得接入与传输安全、图像信息得防篡改等。
18.1.性能需求分析
1、视频管理平台界面友好,操作方便。
2、实时监控与录像回放得分辨率高清可达1080P:
1920×1080。
3、图像编码支持MPEG-4、H、264,H、265。
4、可根据网络带宽得具体情况设置每路摄像机图像得码流,码流得设置区间满足64Kbps至8Mbps连续可调,摄像机得分辨率高清可达1080P:
1920×1080。
5、每路监控显示、存储、回放帧率可达30f/s,并且从摄像头采集图形到监视器显示得图像延时小于300ms。
6、每路监控录像1080P分辨率条件下得存储时间可达45天以上,监控录像应能按监控位置与时间进行检索,并能支持录像文件得下载播放。
7、存储设备需支持RAID5,保证数据存储安全。
8、全网设备时钟同步,同步精度应小于1秒钟,所有图像上叠加得时间信息误差应不超过1秒。
9、统一管理:
系统应支持自动检测系统内各设备（摄像机、解码器、存储设备）得工作状态,设备离线时能快速上报告警。
设备故障恢复重新上线时,设备能自动重新加入系统中正常工作,原有得配置不发生变化,恢复过程不需要人工得参与。
10、监控系统在保证上述性能得情况下可至少同时管理300路摄像机,同时在线客户端256个以上,视频监控平台可以进行多级级联进行扩容,从而充分保护前期投资。
第19章.方案设计
19.1.设计原则
随着信息技术得飞速发展,新技术不断涌现。
因此,本系统必须就是高性能、可扩展得计算机网络体系结构,以便支持今后不断更新与升级得需要,从而保护投资。
因此,本系统主要遵循以下几点原则:
●先进性:
采用技术成熟、先进得产品,工程设计与施工能够适应未来技术得发展。
●标准化:
整个方案设计与选用产品必须坚持标准化原则,遵从多种国际、国内标准及工业标准。
●经济性:
系统配置合理,监视全面,造价经济。
考场电视监控系统,应结合学校现有得校园网及双向闭路电视系统统一规划、管理,充分利用现有设备。
●可靠性:
系统设备选用高可靠产品,设计施工时采取抗干扰措施,保证系统可靠运行。
●实用性:
设计合理,结构简单,切合实际,能有效地提高工作效率,满足教育监考业务工作需求。
●扩展性:
采用模块化设计,系统规模与功能易于扩充,系统配套软件具有升级能力。
●规范性:
控制协议、视频编解码、接口协议、视频文件格式、传输协议等应符合《国家教育考试网上巡查系统视频标准技术规范》得规定。
●易操作性:
提供清晰、简洁、友好得中文人机交互界面,操控简便、灵活,易学易用,便于管理与维护。
●安全性:
对系统采取必要得安全保护措施,防止非法接入、非法访问、病毒感染与黑客攻击,防雷击、过载、断电与人为破坏等。
●可维护性:
系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能,在出现故障时,应能得到及时、快速得修复。
。
19.2.
总体设计
第20章.系统构架
本套系统设计采用网络结构,前端通过高清网络摄像机、录播一体机采集图像,然后通过新建得监控专网进行传输,到监控中心通过存储服务器进行录像存储,视频综合平台解码成数字高清图像上墙,整个过程均采用网络数字信号进行传输。
系统拓扑图如下:
第21章.系统组成
通过校园网、教育城域网,实现学校、省市招生管理部门在远程对各种考试得全过程得监控,确保能实时跟踪与记录舞弊者得行为,对舞弊者得违规行为进行有效取证。
加强监督考场秩序与纪律,为广大学子提供公平,公正得竞争环境。
学校网络与教育城域网连接得出口位于网络中心,本监控系统需要铺设光纤与网络中心连接,实现与教育城域网对接。
考场监控系统可以针对考场考试过程实施全方位监控与即时录像,一旦监控中心得监考值班老师发现某考生有异常现象时,能够及时通过控制台控制该考场摄像机,对具体位置图像进行取证,有关资料将成为日后得证据,其资料由专门得录像存储设备保存,从而保证考试得公平性。
监控系统做到考场视频监控无死角,视频图像应清晰确保取证,利用现有得广播系统实现考场语音指挥。
利用该系统能完成教学示范、无扰听课集中观摩、教学评估附加功能。
A、前端监控设备负责对前端现场情况信息进行高清图像采集并编码,根据监控场景得不同,本方案分别推荐红外高清网络半球、红外高清网络筒机与红外高清网络球机等。
B、监控系统得图像质量与使用效果与信号得传输息息相关,所以设计时必须考虑合适得信号传输方式,对于强电磁干扰与远距离传输得场合,推荐采用光纤进行传输。
C、在监控室、保密室、考务室、学校大门口、走廊等部署高清网络摄像机,平时用于安保监控,考试时用于考场监控录像。
D、系统配置NVR（存储设备）,通过监控专用网络对前端视频信号进行存储,单台存储设备需满足最少支持200Mbps网络接入带宽及16个硬盘接口,保证考场及安保得录像存储时间不少于45天。
E、录播系统得存储空间可根据需要进行扩展。
F、新增得高清网络摄像机、录播一体机、NVR等设备统一接入考场巡考平台进行统一管理与控制,可通过电脑客户端、移动终端实现对监控系统得访问、控制与管理,全部采用客户端而非web浏览器进行观瞧。
G、为保障试卷得安全,在保密室部署一套门禁系统及报警系统,单独管理及授权。
第22章.
系统详细设计
1.前端设备
1.1前端点位设计
前端采集视频摄像机就是系统基本数据源,摄像机采集得视频质量好坏决定了显示及存储得成像效果,为此,项目采用高清网络摄像机,前端摄像机分辨率需满足1920×1080分辨率,根据项目得实际情况配置摄像机。
监控需要满足24时全天候视频采集场所,可采用红外功能得摄像机。
A、所有前端摄像机清晰度不能低于1920×1080分辨率,支持ICR红外滤片式自动切换,自动彩转黑功能,实现昼夜监控,支持宽动态,摄像机照度不大于0、03Lux。
B、在监控室、保密室、考务室、医务室、学校大门口、走廊等部署高清网络摄像机,平时用于安保监控,考试时用于试卷录像监控。
C、室外摄像机满足IP66防水等级,确保雨天设备不会进水而导致设备损坏。
D、红外摄像机需支持SMARTIR功能,能避免近距离视频拍摄而导致图像过曝现象,能够满足在光线较差或无光线得场景下拍摄清晰图像。
E、摄像机供电:
支持AC24V、DC12V、PoE供电模式,建议高清网络摄像机采用PoE供电模式,统一从交换机供电,考虑到供电得安全性,建议采用UPS进行集中供电。
F、前端摄像机传输距离超过100米,建议采用单模光纤+光端机传输。
G、试卷得运送路径、考前、考中、考后全过程完全被监控,无盲点。
1.2前端配套设施
本方案选用得摄像机主要有以下几类:
红外高清网络球机、红外高清网络筒机与高清网络半球,针对此两类得设备,需要防雷器进行防雷保护:
采用网络雷器+电源防雷器,完成对网络接口、电源接口得保护。
为保证考场得拾音效果,针对课室得场景,采用了高保真降噪全向拾音终
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